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Introdução Importância da Biotecnologia Industrial em nossos dias. Processos fermentativos são utilizados industrialmente na produção de: Processo Fermentativo.

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2 Introdução Importância da Biotecnologia Industrial em nossos dias. Processos fermentativos são utilizados industrialmente na produção de: Processo Fermentativo Bebidas alcoólicas Enzimas Vinagres EtanolQueijosPão Ácidos orgânicos Solventes Vitamin as Antibióticos Polissacarídeo s Aminoácidos Tratamento biológico de resíduos Leites fermentados Proteínas

3 Produção industrial de microrganismos (starters) para serem utilizados: 1)Como agentes de outros processos fermentativos: leveduras para panificação, produção de etanol, bactérias para tratamento de efluentes; 2)Na alimentação humana e animal: na forma de concentrado protéico-vitamínicos (algas, leveduras do gênero Candida), enriquecimento protéico, principalmente pela ação de bolores, de vários materiais (farinhas, farelos, resíduos da industrialização de frutas); 3)Como fixadores de nitrogênio do ar na agricultura (bactérias do gênero Rhizobium); 4)No controle biológico de pragas (bactérias do gênero Bacillus); 5)Na produção de vacinas (bactérias dos gêneros Corynebacterium, Bordetella, Neissria, Mycobacterium). Quanto a utilização de enzimas, principalmente em meio aquoso, como agentes de transformação em escala industrial: a)Cervejaria: amilases, amiloglicosidase, papaína; b)Panificação: amilases, pepsina, lipases; c)Produção de edulcorantes: alfaamilase, invertase, glicose-isomerase; d)Indústria têxtil: alfaamilase, celulases; e)Produção de vinhos e sucos: pectinases; f)Indústria do leite: lactase, catalase, lipases; g)Indústria farmacêutica: celulases, bromelina, penicilina-acilase, pancreatina; h)Indústria de carnes: papaína; i)Fabricação de queijos: reninas; j)Produção de detergentes: proteases; k)Indústria de pescado: proteases; l)Curtume: pancreatina

4 Fermentação A fermentação é um processo de transformação de uma substância em outra, produzida a partir de microrganismos, tais como fungos, bactérias, ou até o próprio corpo, chamados nestes casos de fermentos. O termo fermentação deriva do latim fervere (ferver), devido ao aparecimento das bolhas, devido a produção de dióxido de carbono pela ação das leveduras sobre o extrato de frutas ou grãos de malte. Bioquimicamente, a fermentação é uma manifestação fisiológica da célula viva, podendo ser definida como o catabolismo de matéria orgânica (carboidratos, lipídeos, proteínas) através de reações catalisadas por enzimas, acarretando formação de substâncias intermediárias dos produtos finais da oxidação biológica total.

5 Histórico das fermentações Produção de vinho: a.C. - provavelmente o vinagre foi descoberto na mesma época e as bebidas alcoólicas destiladas surgiram a mais de a.C. na China; Cerveja: a.C. - egípcios deixavam a cevada germinar em potes de barro, após amassavam os grãos lavando-os para obter a bebida, ainda, utilizavam as leveduras da cerveja para produzir CO 2 no crescimento de pães; Leite e derivados lácteos: dados apontam que em 5000 a.C. se observou que o leite quando retido no estômago de terneiros jovens coagulava-se (ação enzimática); Produtos cárneos: cerca de 1500 a.C. o homem já sabia que a carne finamente triturada e misturada com sal e especiarias poderia ser preservada, esta carne era seca e enrolada mantendo suas principais qualidades, como um flavor agradável. Antigas artes de elaboração de alimentos Moderna indústria de fermentação que utiliza cultivos puros e sofisticados equipamentos de controle do processo

6 Processo Industrial Em qualquer processo biotecnológico industrial, o elemento central é o biorreator, pois nele se desenvolvem, devidamente controladas, as transformações que nos interessam. O reator não constitui a etapa mais importante do processo. Para que o resultado desejado seja alcançado, dois outros conjuntos de operações devem ser considerados, a saber: 1)Upstream processes (tratamentos iniciais) – antecedem a operação no biorreator e tem por finalidade colocar o sistema nas condições previamente escolhidas para que as transformações no reator se desenvolvam adequadamente; 2)Dowstream processes (tratamento finais) – englobam a separação e purificação dos produtos e subprodutos obtidos, bem como o tratamento dos resíduos formados.

7 Representação esquemática de um processo biotecnológico industrial genérico. Matérias- primas Biorreator Preparo do meio de cultura Agentes de transformação Controles Tratamentos finais Produtos Subprodutos Resíduos Tratamento dos resíduos

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9 Principais etapas de um processo fermentativo industrial genérico.


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